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4J47

一、概述?4J47在20~400℃溫度范圍內,具有與軟玻璃相近的膨脹系數,用于與相應的軟玻璃匹配封接。該類合金中含有鉻,經氧化處理后,合金表面生成非常致密的氧化膜,與基體結合牢固,且與軟玻璃浸潤性好。因此,能獲得高強度的封接面。是電真空工業中的重要封接結構材料。?1.14J47材料牌號4J47。?1.24J47相近牌號見表1-1。??1.34J47材料的技術標準YB/T5235-1993《鐵鎳鉻、

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一、概述
 
4J47在20~400℃溫度范圍內,具有與軟玻璃相近的膨脹系數,用于與相應的軟玻璃匹配封接。該類合金中含有鉻,經氧化處理后,合金表面生成非常致密的氧化膜,與基體結合牢固,且與軟玻璃浸潤性好。因此,能獲得高強度的封接面。是電真空工業中的重要封接結構材料。
 
1.1 4J47材料牌號 4J47。
 
1.2 4J47相近牌號 見表1-1。
 
 
1.3 4J47材料的技術標準 YB/T 5235-1993《鐵鎳鉻、鐵鎳封接合金技術條件》。
 
1.4 4J47化學成分 見表1-2。
 
 
在平均線膨脹系數達到標準規定條件下,允許鎳、鉻含量偏離表1-2規定的范圍。對于制造焊管的4J47合金鋁的質量分數應不大于0.10%。
 
1.5 4J47熱處理制度 標準規定的膨脹系數性能檢驗試樣在氫氣氣氛中將試樣加熱至1100℃±20℃,保溫15min,以不大于5℃/min速度冷至200℃以下出爐。
 
1.6 4J47品種規格與供應狀態 品種有絲、管、板、帶和棒。
 
1.7 4J47熔煉與鑄造工藝 用非真空感應爐、真空感應爐或電弧爐熔煉。
 
1.8 4J47應用概況與特殊要求 該組合金經航空工廠長期使用,性能穩定。主要用于制作各種電真空元器件,如電子束管的陽極帽等。在應用中應使選用的玻璃與合金的膨脹系數相匹配。為提高金屬與玻璃的封接強度,允許合金中含有一定的鋁、鈰。在熱處理時,應避免其晶粒過大,以保證帶材具有良好的深沖引伸性能及氣密性。
 
 
二、4J47物理及化學性能
 
2.1 4J47熱性能                                        
 
2.1.1 4J47溶化溫度范圍 該合金的溶化溫度約為1430℃[5]。
 
2.1.2 4J47熱導率 見表2-1。
 
 
2.1.3 4J47比熱容 該合金的比熱容約為504J/(kg?℃)。
 
2.1.4 4J47線膨脹系數 標準規定的平均線膨脹系數見表2-2。
 
該合金的平均線膨脹系數見表2-3。4J47合金的膨脹曲線見圖2-1。
 
 
 
2.2 4J47密度 見表2-1。
 
2.3 4J47電性能   
 
2.3.1 4J47電阻率 見表2-1。
 
2.3.2 4J47電阻溫度系數 見表2-4。
 
 
2.4 4J47磁性能
 
2.4.1 4J47居里點 Tc=400℃[1,6]。
 
2.4.2 4J47合金的磁性能 見表2-5[1,2]。
 
在4000A/m下,剩余磁感應強度Br=0.97T,矯頑力Hc=29.6A/m[1,2]。
 
2.5 4J47化學性能 合金在大氣、淡水和海水中具有較好的耐腐蝕性;有良好的抗氫氟酸腐蝕性能。
 
 
 
三、4J47力學性能
 
3.1 4J47技術標準規定的性能
 
3.1.1 4J47硬度 深沖態帶材的維氏硬度應小于等于190。厚度不大于0.2mm時不作硬度試驗。
 
3.1.2 4J47抗拉強度 合金帶材的抗拉強度應符合表3-1的規定。
 
 
3.2 4J47室溫及各種溫度下的力學性能
 
3.2.1 4J47硬度 合金帶材(退火狀態)的硬度見表3-2[1,2]。
 
3.2.2 4J47拉伸性能 合金(退火狀態)在室溫的拉伸性能見表3-2。
 
 
3.3 4J47持久和蠕變性能
 
3.4 4J47疲勞性能 
 
3.5 4J47彈性性能 
 
3.5.1 4J47彈性模量 E=142GPa。
 
 
四、4J47組織結構
 
4.1 4J47相變溫度         
 
4.2 4J47時間-溫度-組織轉變曲線 
 
4.3 4J47合金組織結構 該合金處于Fe-Ni-Cr三元相圖的穩定奧氏體區域。合金為單相奧氏體組織。
 
4.4 4J47晶粒度 標準規定,合金深沖態帶材的晶粒度應不小于7級,小于7級的晶粒度不得超過面積的10%。厚度小于0.13mm的帶材估計平均晶粒度時,沿帶材厚度方向晶粒個數應不少于8個。
 
 
五、4J47工藝性能與要求
 
5.1 4J47成形性能 該合金具有良好的冷、熱加工性能,可制成各種復雜形狀的零件。4J47、合金的熱加工溫度在1160℃左右。該合金應避免在含硫氣氛中加熱。當帶材冷應變率大于70%時,退火后會引起塑性各向異性[6]。
 
5.2 4J47焊接性能 該合金可采用電弧焊、氧乙炔焊。在預氧化處理后,特別在與玻璃封接后,很難進行電阻焊。該合金與玻璃封接前應進行預氧化處理。
 
5.3 4J47零件熱處理工藝 熱處理可分為:消除應力退火、中間退火、預氧化處理。
 
(1)消除應力退火 為消除零件在機械加工后的殘存應力,要進行消除應力退火:零件在保護氣氛中加熱到470~540℃,保溫1~2h,爐冷或空冷。
 
(2)中間退火 為消除合金在冷軋、冷拔、冷沖壓過程中引起的加工硬化現象,以利于繼續加工。工件需在保護氣氛中加熱到800~900℃,保溫20min,爐冷或空冷。
 
(3)預氧化處理 為使合金表面生成一層厚度均勻、致密的氧化膜,該氧化膜與基體結合牢固,且能很好地與熔融的玻璃浸潤。零件在飽和濕氫中,加熱到1150~1250℃,保溫30~50min,空冷。零件的增重在0.2~0.4mg/cm2范圍為宜。
 
5.4 4J47表面處理工藝 表面處理可采用噴砂、拋光、酸洗。合金在封接前可在乙酸+硝酸或乙酸酐+鹽酸中酸洗。
 
5.5 4J47切削加工與磨削性能 該合金切削加工特性和奧氏體不銹鋼相似。加工時采用高速鋼或硬質合金刀具,低速切削加工。切削時可使用冷卻劑。該合金磨削性能良好。

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